Rapport d’une expérimentation au Lycée descartes d’antony (92)








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Utilisation de la TI NSpire en classe de seconde

Rapport d’une expérimentation au Lycée DESCARTES d’ANTONY (92)

par Lydia MISSET année 2007-2008

Classes : 2nd 1 de 34 élèves d’option MPI (17 ) ou ISI (17) de septembre 2007 à avril 2008

2nd 2 de 33 élèves d’option MPI (17) et ISI ( 16) d’avril 2008 à juin 2008

Equipement appartenant au lycée :

30 calculatrices TI NSpire « double clavier » non formelle avec clavier TI 84

2 tablettes rétroprojetables pour TI NSpire ,

un tableau numérique interactif Promethean pour la classe de 2nd 1

un chariot multimédia avec vidéo pour la classe de 2nd 2

logiciels TI NSpire pour 6 ordinateurs en fond de salle de cours , l’ordinateur du labo de maths et les ordinateurs du tableau interactif et du chariot
Autres : quatre professeurs du lycée ont suivi le stage d’été TI 2007 sur la TI NSpire, ces professeurs ont donc une TI NSpire Cas ou « bleue » . un stage de sensibilisation a été fait dans l’année au lycée .

Comme une calculatrice TI est demandée au lycée à tout élève entrant en seconde ( voir Annexe 1 ) , 10 élèves de seconde ont acheté la TI NSpire dès Septembre ( 6 en 2nd 1 et 4 en 2nd 2 ) , les autres élèves sont équipés chez eux d’une calculatrice TI 82 Stats ou 83 ou 84 .

Remarque, le fait que l’unité nomade possède le clavier TI 84 n’a pas « pénalisé » les élèves de 2nd 2 qui n’ont eu la prise en main de la TI nSpire qu’en avril . Il faut tenir compte du fait que ces élèves n’avaient pas utilisé de calculatrice graphique avant.

Déroulement pour la 2nd 1 ( Lydia MISSET )  :

premières utilisations faites en module de maths

  • Prise en main d’un calculatrice graphique ( TI 82 83 ou 84 ou TI NSpire clavier 84 ) dans les trois premiers modules de septembre pour une approche numérique ( calculs de volume, utilisation de PI, valeur approchée, arrondie, écriture décimale… ) , ordre de priorité, rôle des parenthèses, programme de recherche d’un nombre premier ( voir DECLIC Snd )

  • Prêt des unités nomades TI NSpire aux 28 élèves les 3 et 5 octobre, contre un reçu des parents (voir annexe 2 ) : chaque élève a reçu une unité, le clavier 84, le CD d’installation, les 3 câbles de connexion, le manuel .

Il leur a été demandé d’installer le TI NSpire Computer Link eux-mêmes chez-eux, mais de ne pas lancer le logiciel d’essai : aucun élève n’a demandé de l’aide au professeur, tous l’ont fait seul ou avec l’aide des parents ou des copains ! Ils font cela beaucoup mieux que nous ‼

  • 10 Octobre : Première prise en main de la TI NSpire (voir annexe 3 ) faite en module : réglage du système, page de calculs : premiers calculs, écriture en ligne , valeur approchée ; enregistrement d’une application, création d’une nouvelle page … premiers calculs avec tableur (recherche si un nombre est premier de manière empirique par divisions successives du nombre par la liste des premiers nombres premiers … comparaison des nombres x² , - x² et (- x) ²… )

La prise en main a été très rapide, l’emplacement des touches ( = , espace, catalogue , $ ,…) est facilité par un poster de l’unité nomade, la tablette retro projetable montre l’affichage que l’on doit avoir sur l’unité nomade surtout pour les réglages du système et l’enregistrement en particulier

La seule réelle difficulté est due à la manipulation de la touche centrale x pour le copier-coller du tableur et l’élargissement d’un colonne (moins facile qu’avec une souris , mais la mise à jour de fin 2007 rend cette manipulation plus facile ! ne pas oublier de valider par · et l’utilisation de la touche d’échappement d)

Cette touche centrale est vraiment LA TOUCHE à apprivoiser ‼ Mais les élèves maitrisent BIEN PLUS VITE que nous ‼

  • Les séances suivantes ( 17, 24 octobre et 14 novembre ) ont été consacrées à la réalisation de figures géométriques dynamiques ( en parallèle avec l’utilisation de Geplan-Geospace sur Tableau Interactif en classe ) :

C’est l’apprentissage qui m’a semblé le plus long, en particulier obtenir une figure qui respecte les éléments que l’ont veut dynamiques (voir annexe 4 et fichier BOSA 97p77.tns pour la droite d’Euler d’un triangle) . Certains élèves « trichent » pour obtenir la figure voulue … cela se voit vite en déplaçant un point !

  • Mi novembre, chaque élève a reçu la Clé USB fournie par la région : les figures réalisées en TD ou à la maison ont été rendues au professeur par l’intermédiaire de cette clé .

Remarque pratique : afin de facilité la lecture des fichiers, sur chaque clé, les élèves ont collé un étiquette avec nom prénom et classe. Un choix a été fait pour enregistrer un fichier : les deux lettres du nom, puis les deux lettres du prénom, le n° de l’exo et la page ou le n° du DM . Ainsi les fichiers se rangent facilement en ordre alphabétique. La lecture des clés ne demande qu’un quart d’heure pour 30 clés (le plus long est de retirer la clé « en toute sécurité » ! ) Ainsi, pour corriger la figure d’un DM, ouverture de la clé, du fichier, correction, enregistrement sur la clé on peut prévoir seulement une heure .

  • Au fil des cours, et de la progression, les figures dynamiques des exercices de géométrie proposés en DM ont été réalisées sur l’unité : droite d’Euler, visualisation géométriques des différentes moyennes de deux nombres , ( voir fichiers gaet ) . Les fichiers rendus par l’intermédiaire de la clé USB ont été vérifiés et annotés puis rendu (voir par exemple VIYVex76p.49) .



  • Puis le lien avec les fonctions, la représentation de fonctions (voir annexes 5 et 6 ) , le calcul d’images, la vérification de calculs algébriques par comparaison de tableaux de valeurs, la vérification de résolution d’équations , d’inéquations et la géométrie des coordonnées (voir fichiers Ol.Ru). Pas facile de faire des vecteurs, cela manque ou je ne sais pas faire simplement …

La capture de données est un exercice délicat . Le temps a manqué pour l’appliquer de nombreuses fois : 3 fois ne suffisent pas en seconde.

Pour la représentation graphique, les élèves ont parfois préféré prendre le clavier TI 84 plutôt que TI NSpire ( il est vrai que j’ai moi-même beaucoup utilisé le TI Smart Wiew TI 84 à l’aide du tableau interactif, du fait de la présence d’un professeur stagiaire dans les heures en 2nd 1 hors module… et sa présence dans l’autre classe de seconde 13 où j’enseigne, équipée en TI « normale »)

En revanche, la géométrie à l’aide des coordonnées a ouvert de nombreuses possibilités et la TI NSpire est devenue beaucoup plus facile pour la réalisation des figures dynamiques, en particulier quand des distances sont fixées .

  • Faute de temps, les statistiques ayant été abordées en fin d’année dans cette classe, nous n’avons utilisé que les TI « normales » pour les simulations et les calculs statistiques.

L’unité nomade a été utilisée dans un premier temps uniquement en module le mercredi (par peur de vol) et à la maison pour la réalisation des figures . Mais les élèves ont été très responsables pour ce matériel et, à part 3 élèves qui « oublient » de l’apporter, l’unité a été bien protégée , si bien que dès le mois de février, elle est utilisée pour toutes les heures de cours et DS (sauf certains contrôles exclusivement calculs) . Les élèves possédant leur propre unité nomade ont été bons professeurs ‼

Si les toutes premières séances ont été faites à l’aide de la tablette rétro projetable afin de montrer aux élèves ce qu’ils avaient sur leur propre calculatrice, par la suite, je n’ai utilisé que le logiciel pour montrer les fonctionnalités .

Bilan en 2nd 1

Le choix de cette unité est pédagogique :

  • avoir le clavier 84 pour que l’élève ne soit pas pénalisé l’année suivante avec un professeur peu à l’aise avec la TI Nspire

  • continuer un apprentissage des techniques de calculs mathématiques sans utiliser le calcul formel (comme factorisation, calcul algébrique, résolution d’équations, recherche de l’expression d’une fonction affine ou simples… ) mais apprendre à utiliser sa calculatrice comme outil de vérification , ce qui permet aussi l’apprentissage de l’esprit critique devant un résultat ! Trop de collègue du lycée sont réticents à l’emploi des calculatrices et encore plus si elles possèdent le calcul formel

  • le prix bien sûr… mais aussi la possibilité de mise à jour afin que cette calculatrice ne soit pas dépassée à la fin de leur étude… universitaire

Le choix du niveau seconde est essentiellement circonstanciel :

  • je n’enseigne pas en S, mais je m’occupe de l’organisation de l’épreuve pratique de maths en TS dans le lycée. Or pour que ces élèves puissent présenter cette épreuve sans être « génés » par le côté technique, il est nécessaire qu’ils aient un bon recul sur les TICE qu’ils peuvent utiliser. L’apprentissage, à tout instant chez eux comme en classe, de cette unité nomade va les dégager de la technique pour se consacrer vraiment à l’élaboration d’une stratégie la conjecture , l’esprit critique…

En particulier, apprendre à réaliser rapidement une figure géométrique dynamique et saisir des données demande du temps ; le reste est beaucoup plus simple (tableur, fonctions, équations … )

  • nous avons dans l’établissement deux classes d’option MPI ou ISI, élèves donc à fort potentiel pour des études scientifiques (en juin 2008, 3 élèves seulement de cette classe de 2nd 1 ne vont pas en 1S ou 1STI ) : l’investissement au lycée est donc très « rentable » .

  • un nouveau Proviseur Mme NAGY, très impliquée dans ce type de projet et les TICE, a donné son accord en Juillet 2007 pour l’achat des premières unités, ce dès le début de sa présence dans l’établissement

  • les élèves de seconde n’ont pas toujours un accès à un ordinateur, souvent parce que l‘ordinateur est familial. Pour les élèves dont c’est le cas, ils ont une machine qui permet tout ce dont ils ont besoin en classe de maths ! Et pour rendre leur fichier, ils ont « linké » sur l’unité d’un camarade qui leur à enregistré sur leur clé USB .

Pour la classe, une dynamique très forte s’est créée autour de ce projet et l’ambiance classe y a beaucoup gagnée. Les élèves on eux le temps de pratiquer cette unité, et à l’exception d’une élève, tous ont été très contents de cette expérience … Surtout, cette dynamique a permis au professeur d’être soulagée de beaucoup de problèmes techniques. Et puis l’aide du « Monsieur TI » Carlos COEHLO fut précieux pour l’installation des logiciels sur les ordi en fond de clases et surtout les mises à jour des calculatrices en particulier. Les élèves aussi le remercient.

Un seul regret pour moi, ne pas avoir eu le temps de pratiquer les statistiques, en grande partie par faute de temps pour expérimenter et préparer des fiches à ce sujet pour les élèves.

Déroulement pour la 2nd 2  ( Denis RAVAILLE ) :

Les premières utilisations de la TI Nspire (non CAS) en seconde 2 ont eu lieu la dernière semaine avant les vacances d’avril en module. Elles ont essentiellement consisté à prendre en main l’architecture de la calculatrice, très différente de celle de la TI 84 qu’ils avaient utilisée depuis le début de l’année. Les interrogations des élèves ont essentiellement porté sur le rôle respectif des fichiers, activités et classeurs et sur les différences entres les touches « menu » b et « maison » c . Un rapide schéma au tableau (et la référence au fonctionnement d’un ordinateur) a répondu aux premières, tandis que la pratique d’activités d’introduction variées (calculs, tableur, géométrie simple…) ont assez rapidement permis aux élèves de comprendre l’intérêt respectif de chaque touche.

La présentation par le professeur de l’activité et de la correction avait lieu à l’aide d’un polycopié pour le sujet du travail dirigé et de la tablette de rétroprojection pour la correction. Cette dernière est très pratique pour montrer aux élèves la construction de l’un de leur camarade ou encore pour expliquer très précisément les manipulations techniques qui peuvent être délicates (sélection et placement d’un point par exemple).

Au retour des vacances d’avril, et durant l’ensemble du mois de mai 2008, chaque module a été l’occasion d’utiliser cette unité nomade pour reprendre des exercices déjà faits dans l’année ou pour aborder d’autres exercices, pour lesquels l’utilisation de figures géométriques dynamiques favorise la compréhension des phénomènes. Plus précisément,

  • la construction d’une figure de géométrie dynamique, que les élèves avaient déjà pu observer suite à l’utilisation de Geoplan-Geospace par leur professeur en classe, a facilement pu être prise en main individuellement. Passées les difficultés de manipulation (taille de l’écran, précision à accorder au placement des points), il est resté des difficultés de compréhension relative à la construction géométrique : un point est-il libre ou lié à un objet déjà construit ? Que se passe-t-il si je déplace un point ? Ces questions ont permis de relever chez certains élèves des difficultés liées soit à des définitions de géométrie mal acquises, soit à une mauvaise compréhension de la logique de la démonstration. C’est l’intérêt le plus immédiat et important que j’ai ressenti à l’utilisation de cet outil en classe.


Les élèves ont d’ailleurs pu observer (et l’ont relevé d’eux-mêmes !) le gain de compréhension que ce type de construction permet d’obtenir : les conjectures sont beaucoup plus faciles à obtenir, les outils de mesure permettent de vérifier rapidement des calculs théoriques…


Ce type d’activité a nécessité deux séances de module, mais l’ensemble des élèves semblait in fine maitriser convenablement les idées directrices d’une construction géométrique dynamique. Surtout, ils ont tous été convaincus de l’intérêt de ce type de construction.

  • A la suite de ces modules, un devoir à la maison basé sur l’étude d’une figure géométrique dynamique leur a été donné. La majorité des élèves a joué le jeu s’efforçant de construire une figure dynamique. Leurs difficultés principales a, de nouveau, été d’ordre technique puisqu’elle a résidé dans l’installation du logiciel TI Computer Link (qu’ils devaient faire sans assistance, après une démonstration en classe). Cette installation été nécessaire pour utiliser le mode de transmission des fichiers testé de manière positive en 2de 1, au travers des clefs USB fournies par la région. Il est aussi important de noter que la coexistence de calculatrices mise à jour et de calculatrices non mises à jour (achetées en septembre individuellement par certains élèves) a entraîner des incompréhensions entre élèves, et même parfois entre élève et enseignant.


Sur le plan pédagogique, ce DM a été une réussite. L’investissement des élèves (y compris des plus faibles en fin de seconde…) a été très clair. En témoigne au moins l’attente très forte qu’ils avaient d’obtenir leurs travaux corrigés. Surtout, il m’a très facile de repérer les élèves qui avaient mal perçu la distinction entre démonstration et conjecture, ce qui est essentiel à cette période de l’année de la seconde.

  • Dans un second temps, c’est l’utilisation de l’interface entre classeur, page de calcul et construction géométrique (libre ou dans un repère) qui a été utilisée : construction de la courbe d’une fonction à partir de relevés automatiques sur une construction géométrique, puis illustration du lien entre un système linéaire de deux équations à deux inconnues et la représentation graphique des deux droites associées.


Les élèves ont eu quelques difficultés d’ordre technique (définition des variables, affectation de valeurs,…) qui n’ont pas permis de tirer complètement bénéfice de ces activités. Il me semble cependant que le temps restreint dont nous disposions pour ces activités en ait le principal responsable : les élèves étaient très curieux des possibilités qu’offrait la calculatrice. Certains ont même souhaité savoir s’il pouvait automatiser certaines de nos constructions relatives aux systèmes de manière à pouvoir vérifier leurs résolutions de systèmes linéaires : ils se lançaient d’eux-mêmes dans la modélisation !


Bilan en 2nd 2

Cette calculatrice apporte un plus indéniable pour faire découvrir la géométrie dynamique (personnalisation de la manipulation, facilité de mise en œuvre, poursuite du travail éventuel à la maison…). Elle permet aussi d’illustrer rapidement et très concrètement un certain nombre de notions (qu’est-ce qu’un paramètre ?, résolution graphique d’un système linéaire, qu’est-ce qu’une conjecture ?…).

Un certain nombre de difficultés d’utilisation d’ordre technique (appréhension du système classeur/fichier/activité, détermination de la touche permettant d’obtenir l’outil recherché, sélection d’un objet, mise à jour de la calculatrice) nécessitent cependant un temps certain de manipulation et de l’investissement de la part de l’utilisateur. Il est important de noter que les élèves sont en général volontaires pour prendre ce temps et s’investir. C’est pourquoi je souhaite l’année prochaine pouvoir reprendre ce projet en le menant sur une année complète.

Projet au lycée DESCARTES ANTONY en 2008-2009

Bien sûr l’expérience continue : deux classes de seconde seront équipées en septembre 2008 car le lycée achète 30 autres TI NSpire (pris sur les crédits de fonctionnement du lycée) et comme les journées d’été 2008 vont permettre de pratiquer les stats … SUPER !

Comme nous espérons obtenir de la région d’autres crédits pour des tableaux interactifs, d’autres professeurs vont pouvoir utiliser plus facilement ces unités TI NSpire, car l’emploi d’un TNI facilite bien sûr la présentation, surtout avec le simulateur qui devrait bientôt sortir et les mises à jour intéressantes à venir.

Nous envisageons de créer un club TI Nspire pour les élèves de 1S ( et TS ? ) animé par les élèves qui sont déjà équipés et peut-être leur fournir quelques unités disponibles si plus d’élèves de seconde s’équipent. De plus, les élèves pourraient trouver un soutien entre camarades, ce qu’ils apprécient. Nous essayerons de présenter les actions de ce club sur le site du lycée.

Il serait bien d’avoir des liens avec des sites d’autres clubs TI Nspire (non cas).

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